Tecnologia eletroquímica como tratamento alternativo de efluentes derivados da indústria têxtil e petroquímica

In this work, the treatment of wastewater from the textile industry, containing dyes as Yellow Novacron (YN), Red Remazol BR (RRB) and Blue Novacron CD (NB), and also, the treatment of wastewater from petrochemical industry (produced water) were investigated by anodic oxidation (OA) with platinum...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Rocha, Jéssica Horacina Bezerra
Outros Autores: Huitle, Carlos Alberto Martinez
Formato: doctoralThesis
Idioma:por
Publicado em: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Assuntos:
Oxidação eletroquímica
Materiais eletrocatalíticos
Tratamento de efluentes
Corantes
Água produzida
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/19897
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Rocha, Jéssica Horacina Bezerra
Tecnologia eletroquímica como tratamento alternativo de efluentes derivados da indústria têxtil e petroquímica
description In this work, the treatment of wastewater from the textile industry, containing dyes as Yellow Novacron (YN), Red Remazol BR (RRB) and Blue Novacron CD (NB), and also, the treatment of wastewater from petrochemical industry (produced water) were investigated by anodic oxidation (OA) with platinum anodes supported on titanium (Ti/Pt) and boron-doped diamond (DDB). Definitely, one of the main parameters of this kind of treatment is the type of electrocatalytic material used, since the mechanisms and products of some anodic reactions depend on it. The OA of synthetic effluents containing with RRB, NB and YN were investigated in order to find the best conditions for the removal of color and organic content of the dye. According to the experimental results, the process of OA is suitable for decolorization of wastewaters containing these textile dyes due to electrocatalytic properties of DDB and Pt anodes. Removal of the organic load was more efficient at DDB, in all cases; where the dyes were degraded to aliphatic carboxylic acids at the end of the electrolysis. Energy requirements for the removal of color during OA of solutions of RRB, NB and YN depends mainly on the operating conditions, for example, RRB passes of 3.30 kWh m-3 at 20 mA cm-2 for 4.28 kWh m-3 at 60 mA cm-2 (pH = 1); 15.23 kWh m-3 at 20 mA cm-2 to 24.75 kWh m-3 at 60 mA cm-2 (pH 4.5); 10.80 kWh m-3 at 20 mA cm-2 to 31.5 kWh m-3 at 60 mA cm-2 (pH = 8) (estimated data for volume of treated effluent). On the other hand, in the study of OA of produced water effluent generated by petrochemical industry, galvanostatic electrolysis using DDB led to the complete removal of COD (98%), due to large amounts of hydroxyl radicals and peroxodisulphates generated from the oxidation of water and sulfates in solution, respectively. Thus, the rate of COD removal increases with increasing applied current density (15-60 mAcm-2 ). Moreover, at Pt electrode, approximately 50% removal of the organic load was achieved by applying from 15 to 30 mAcm-2 while 80% of COD removal was achieved for 60 mAcm-2 . Thus, the results obtained in the application of this technology were satisfactory depending on the electrocatalytic materials and operating conditions used for removal of organic load (petrochemical and textile effluents) as well as for the removal of color (in the case of textile effluents). Therefore, the applicability of electrochemical treatment can be considered as a new alternative like pretreatment or treatment of effluents derived from textiles and petrochemical industries.
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Definitely, one of the main parameters of this kind of treatment is the type of electrocatalytic material used, since the mechanisms and products of some anodic reactions depend on it. The OA of synthetic effluents containing with RRB, NB and YN were investigated in order to find the best conditions for the removal of color and organic content of the dye. According to the experimental results, the process of OA is suitable for decolorization of wastewaters containing these textile dyes due to electrocatalytic properties of DDB and Pt anodes. Removal of the organic load was more efficient at DDB, in all cases; where the dyes were degraded to aliphatic carboxylic acids at the end of the electrolysis. Energy requirements for the removal of color during OA of solutions of RRB, NB and YN depends mainly on the operating conditions, for example, RRB passes of 3.30 kWh m-3 at 20 mA cm-2 for 4.28 kWh m-3 at 60 mA cm-2 (pH = 1); 15.23 kWh m-3 at 20 mA cm-2 to 24.75 kWh m-3 at 60 mA cm-2 (pH 4.5); 10.80 kWh m-3 at 20 mA cm-2 to 31.5 kWh m-3 at 60 mA cm-2 (pH = 8) (estimated data for volume of treated effluent). On the other hand, in the study of OA of produced water effluent generated by petrochemical industry, galvanostatic electrolysis using DDB led to the complete removal of COD (98%), due to large amounts of hydroxyl radicals and peroxodisulphates generated from the oxidation of water and sulfates in solution, respectively. Thus, the rate of COD removal increases with increasing applied current density (15-60 mAcm-2 ). Moreover, at Pt electrode, approximately 50% removal of the organic load was achieved by applying from 15 to 30 mAcm-2 while 80% of COD removal was achieved for 60 mAcm-2 . Thus, the results obtained in the application of this technology were satisfactory depending on the electrocatalytic materials and operating conditions used for removal of organic load (petrochemical and textile effluents) as well as for the removal of color (in the case of textile effluents). Therefore, the applicability of electrochemical treatment can be considered as a new alternative like pretreatment or treatment of effluents derived from textiles and petrochemical industries. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq Neste trabalho, o tratamento de efluentes da indústria têxtil, contendo corantes como Amarelo de Novacron (YN), Vermelho de Remazol BR (RRB) e Azul de Novacron CD (NB), e o tratamento de efluentes da indústria do petróleo (água produzida), foram investigadas por oxidação anódica (AO) com ânodos de Platina suportada em titânio (Ti/Pt) e Diamante Dopado com Boro (DDB). Certamente, um dos principais parâmetros neste tipo de tratamento é o tipo de material eletrocatalítico utilizado, uma vez que os mecanismos e os produtos de algumas reações anódicas dependem dele. A eletrólise galvanostática dos efluentes sintéticos RRB, NB e YN foi investigada a fim de encontrar as melhores condições para a remoção da cor e da carga orgânica do corante. De acordo com os resultados experimentais obtidos, o processo de OA é adequado para descoloração de águas residuais contendo esses corantes têxteis, devido às propriedades eletrocatalíticas de DDB e Pt. A remoção da carga orgânica foi mais eficiente com DDB, em todos os casos, e os corantes foram degradados à ácidos carboxílicos alifáticos no final da eletrólise. Consumo de energia para a remoção de cor durante OA das soluções sintéticas de RRB, NB e YN depende principalmente das condições de funcionamento, por exemplo, RRB, passa de 3,30 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 4,28 kWh m -3 em 60 mA cm-2 (pH = 1); 15,23 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 24,75 kWh m-3 em 60 mA cm-2 (pH = 4,5); 10,80 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 31,5 kWh m-3 em 60 mA cm-2 (pH = 8) (dados estimados por volume de efluente tratado). No estudo da OA da água produzida de petróleo, as eletrólises galvanostáticas no ânodo de DDB levaram à completa remoção de DQO (98%), devido às grandes quantidades de radicais hidroxila e peroxodissulfatos gerados a partir da oxidação da água e sulfatos em solução, respectivamente. A taxa de remoção da DQO aumenta com o incremento da corrente aplicada (15-60 mA cm-2 ). Por outro lado, no eletrodo de Pt, aproximadamente 50% de remoção da carga orgânica foi alcançada através da aplicação de 15 a 30 mA cm-2 e 80% de remoção de DQO a 60 mAcm-2 . Dessa forma, os resultados obtidos na aplicação desta tecnologia foram satisfatórios dependendo do material eletrocatalítico e das condições operacionais utilizadas, tanto para remoção de carga orgânica em efluentes têxteis e petroquimicos quanto para remoção de cor, no caso dos efluentes têxteis. Portanto, a aplicação do tratamento eletroquímico pode ser considerada como uma alternativa viável no pré-tratamento ou tratamento de efluentes derivados da indústria têxtil e petroquímica. 2016-03-01T21:44:40Z 2016-03-01T21:44:40Z 2014-10-24 doctoralThesis ROCHA, Jéssica Horacina Bezerra. Tecnologia eletroquímica como tratamento alternativo de efluentes derivados da indústria têxtil e petroquímica. 2014. 120f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/19897 por Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA

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